AMSE 材料科学与工程的发展 1687 - 8442 1687 - 8434 Hindawi出版公司 345214年 10.1155 / 2012/345214 345214年 研究文章 实验研究大流动性混凝土抗压强度的无损检测方法 商 Huai-Shuai 1、2 易 Ting-Hua 3 杨 Lu-Sheng 4 Khenata Rabah 1 土木工程学院 青岛科技大学 青岛266033年 中国 qtech.edu.cn 2 工业装备结构分析国家重点实验室,116024年大连理工大学、大连 中国 3 研究中心结构健康监测与控制、土木工程学院 大连理工大学 大连116023 中国 dlut.edu.cn 4 潍坊市市政工程建设部门 潍坊261031 中国 2012年 11 11 2012年 2012年 12 07年 2012年 14 10 2012年 2012年 版权©2012 Huai-Shuai商等。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

甜的实验研究,这件,C30、C40,和C50大流动性混凝土立方体来自建筑工地实验室和已经完成。无损检测(NDT)进行了使用影响回弹锤(IRH)技术建立抗压强度之间的相关性和反弹号码。当地的曲线测量强度的回归方法建立和证明它的优越性。反弹方法简单,快速,可靠和覆盖大范围的具体优势。反弹的方法可以很容易地应用于混凝土标本以及现有的混凝土结构。最后的结果与之前的相比文献与实际结果也从样本中提取的现有结构。

 1。介绍

的直接测定混凝土强度意味着混凝土标本必须加载失败。因此,混凝土强度的确定需要采取特殊的标本,运输,和测试实验室。这个过程可能会导致混凝土的实际强度,但可能会造成麻烦和延迟评价现有结构。因此,特殊的技术已经开发,试图衡量一些具体属性以外的力量,然后联系他们力量,耐用性、或任何其他财产。这些属性是硬度,反弹,抵抗渗透或炮弹,共振频率,并允许在混凝土超声脉冲传播的能力。然而,这个术语“无损”[ 1- - - - - - 3给任何测试,并不损害或影响的结构行为的元素和结构也使得客户端可以接受的条件。然而,一个成功的无损检测是可以应用于混凝土结构,易于携带和操作用最少的成本。

在可用的非破坏性方法中,回弹锤在实践中是最常用的一个。ASTM C805描述的回弹锤测试( 4部分)和BS 1881: 202 5]。测试是归类为硬度试验和基于原则的反弹一个弹性质量取决于表面的硬度与质量影响。混凝土吸收的能量与它的力量( 6]。尽管它看似简单,但反弹锤击试验涉及到复杂的问题和相关的应力波传播的影响。

没有独特的混凝土的硬度和强度之间的关系,但实验数据关系可以获得给定的混凝土。然而,这种关系是依赖于混凝土表面影响因素如饱和度、碳化、温度、表面处理和位置,和类型的表面光洁度 7]。结果也影响类型的聚合,混合比例,锤倾向。地区出现蜂窝、缩放、粗糙的纹理,或高孔隙度必须避免。混凝土必须大约相同的年龄,水分条件,相同程度的碳化(注意,碳酸表面产生高反弹值)。很明显,反弹数字只反映了混凝土的表面。由于收购的难度适当的关联数据在一个给定的瞬间,回弹锤是最有用的快速测量大面积相似类型的混凝土建筑。内维尔( 8]提出的好处使用混凝土的回弹锤和声明,测试所有本身并不是夸大的强度试验和使用它作为一个替代压缩试验不应接受。

最近开发的混凝土行业一直使用粉煤灰和石灰粉部分替代硅酸盐水泥生产混凝土泵。这个新的混凝土已广泛应用在中国建筑,桥梁,和海洋结构。压缩strength-cost分析表明,混凝土生产商可以实现重要的储蓄硅灰混凝土混合物。

在这部作品中,作者使用了回弹锤为了到达一个合适的,可靠的简单图大流动性混凝土强度评价。提出了一个实验性的调查的情况下回弹锤技术用作C15的一部分,甜、C30、C40,网和大流动性混凝土强度的试验方法标准普通混凝土力学性能,gbt50081 - 2002 ( 9,技术规范检测混凝土抗压强度的方法,反弹JGJ / T (23 - 2001 10]。

 2。实验程序 2.1。材料和混合比例

在这个调查中,所有样本用当地材料,包括以下:中国标准(gb175 - 2007) [ 11波特兰水泥是使用。细骨料是天然河沙(细度模数为2.6)和粗骨料的当地自然资源或坚硬的石灰岩碎石(从5毫米直径20毫米)使用。表中列出的混合比例和主要参数 1被采用。

大流动性混凝土的混合比例在每立方米。

水泥 沙子 粉煤灰 水
(公斤/米3) (公斤/米3) (公斤/米3) (公斤/米3)
C15 220年 642年 110年 180 ~ 190
甜 290年 615年 80年 180 ~ 190
C30 390年 587年 70年 180 ~ 190
C40 410年 568年 70年 170 ~ 180
网 480年 520年 60 170 ~ 180
2.2。试样和测试程序

五套甜,这件C30、C40,和C50大流动性混凝土立方体(150 mm×150 mm×150 mm)准备。每组由21个标本。标本是在钢模具,通过外部振动压实、脱模24 h后。所有的标本都治愈的一个条件20±3°C和95% RH 27天。

测试方法开始仔细的选择和制备的混凝土表面进行测试。一旦选择表面,应该由研磨石地面测试表面是光滑的。然后,应用固定的能量通过把锤对测试表面。罢工的柱塞必须允许垂直地浮出水面。锤的倾角影响的结果。影响后,反弹应该记录的数量。至少16读数必须采取从每个测试区域根据JGJ / T 23 - 2001。图 1给出了具体的标本在测试机器上。

具体的标本在测试机器上。

 2.3。研究项目

网站的实际情况显示高变化的材料。这些包括混凝土质量的质量和工艺的变化,缺乏技术在某些情况下,错误的体积测量的量用于混合、不连续的监督,混凝土生产和不正确的方法通常结束在低到中等程度的质量控制 12]。因此,有必要设计和遵循一个研究项目,不依赖于以前的历史标本进行测试。

这项研究的目的是获得一个简单的反弹反弹数量之间的曲线通过混凝土和大流动性混凝土的抗压强度。回弹曲线的表达应该尽可能简单为了易于使用的现场工程师的工作。同时,图表使用后混凝土强度评估的一些样品。随后在实验的过程包括以下步骤。

各种混凝土混合被用来准备标准立方体边长150毫米。

混凝土立方体由在现场条件下被从不同的网站进行测试。

每个立方体的两种截然相反的面孔是回弹锤测试准备的。

立方体是定位在测试机和轻微的负载(30 ~ 80 KN)应用。反弹测量获得的数字是立方体的两副面孔。反弹锤在所有测量水平。数量反弹测试的结果进行评估根据规则JGJ / T 23 - 2001。

一旦无损检测每个多维数据集完成后,多维数据集加载失败,最大负载被记录。

结果绘制如图 2和 3。新获得的样本,以同样的方式进行测试,以检查的结果曲线。

六个样品都是从结构,等效为每个样本获得立方体强度,结果绘制在表 3。

试验值和计算值的single-mixed大流动性混凝土回弹的方法。

比较JGJ / T23与计算值( 1)。

 3所示。结果和讨论

校准曲线为每个反弹是用回归分析方法。碳化程度的影响是由策划反弹数的平均抗压强度。表 2给不同的回弹曲线回归模型反弹数之间通过大流动性混凝土和大流动性混凝土的抗压强度实验数据显示。

对混凝土强度回弹曲线测量和误差。

回归模型 函数表达式 相关系数 平均相对误差(%) 相对标准误差(%)
指数函数 ( 1 ) f c u c = 6.004665 × e ( 0.047526 × R 米 - - - - - - 0.0177 × d 米 ) 0.824 12.43 15.33
指数函数 ( 2 ) f c u c = 278.2863 × e ( - - - - - - 77.233 / R 米 + 0.00009 / d 米 ) 0.850 11.88 14.7
对数函数 f c u c = - - - - - - 235.71 + 75.30 × ln ( R 米 ) - - - - - - 0.53812 × ln ( d 米 ) 0.868 11.21 16.88
幂函数 f c u c = 0.0284776 × R 米 1.96297 × d 米 - - - - - - 0.01553 0.850 11.17 14.05
力量指数函数 f c u c = 6.00468 × 1.04867 2 R 米 × e - - - - - - 0.0177 × d 米 0.824 12.43 15.33
复指数函数 f c u c = 0.032509 × R 米 1.94172 × 1 0 - - - - - - 0.00789 × d 米 0.852 11.04 13.75

混凝土强度测量的结果根据不同标准(规范)。

组件的名称 篮板数 碳化深度 破碎抗压强度 dbj14 - 026 - 2004 由( 1) 误差(%)
(毫米) (MPa) (MPa) (MPa) 方程( 1) dbj14 - 026 - 2004
1 a列 39.5 6.0 34.3 26.6 32.9 4所示。0 22.6
列3 b 38.6 6.0 35.1 25.5 31.5 10.2 27.6
列5度 39.5 5.0 33.2 28.4 34.0 2。5 14.5
列8 d 39.3 5.5 37.5 27.2 33.2 11.6 27.5
列10-E 38.9 6.0 35.8 25。8 32.0 10.6 28.0
列15-F 40.2 4所示。5 36.2 30.4 35.8 1。2 16.1
平均相对误差 6.7 22.7
3.1。图形演示

如表所示 2最佳拟合曲线,代表反弹数量之间的关系和混凝土的抗压强度,是一种曲线具有以下方程: (1) f c u c = 0.032509 × R 米 1.94172 × 10 - - - - - - 0.00789 × d 米 , 在哪里 f c u c 抗压强度, R 米 是反弹号码,吗 d 米 碳化深度。相关系数值是0.852。的相对标准误差被发现SE = 13.75%。

 3.2。讨论

很明显,IRH最佳曲线显示更好的相关性。回归模型使用IRH获得更准确和给予比获得的结果接近实验的结果从JGJ / T 23 - 2001。

 4所示。工程实例

市场是混凝土框架结构,设计列C30混凝土的抗压强度。铸造日期是08-04-2006,日期与反弹的测试方法是22-12-2006,与岩心钻探方法和测试日期是23-12-2006。的应用方法从现有结构提出了6个样本表 3。表 3还显示比较使用以下结果:(a)的使用( 1),(b)使用阴谋在dbj14 - 026 - 2004 ( 12),(c)破碎混凝土的抗压强度。很明显从表 3的预计值接近观察破碎抗压强度(调整后的值来估计立方体强度)。

实际结果和预测结果之间的偏差可能是由于样品从现有结构核心和破碎立方体抗压强度是通过使用各种修正介绍了规范。

 5。结论

曲线的发展适应反弹测试技术对大流动性混凝土混合需要显示以下几点。

使用回弹锤适用于估计和预测大流动性混凝土的强度,使得工程判断相当容易。收益率反弹锤的使用方法更可靠和更紧密的结果到实际的力量。

不需要知道具体的水/水泥比率,因为特定的混凝土,每个水/水泥产量只有一个值的强度与只有一个值的数量反弹。

反弹数量方法似乎更有效的预测混凝土的强度在一定条件下,甚至。影响回弹锤的使用强度估计的现浇混凝土必须永远不会尝试,除非特定校准图表是可用的,然后,使用这种方法的建议。

反弹的使用数量方法产生的结果是可靠的和接近真实值。此外,一个可接受的水平的精度是实现混凝土的强度评估。因此,由此产生的强度评价回归模型可以安全地用于混凝土强度估算混凝土工程调查。

的力量得到了更好的结果的预测估计破碎立方体的优势。方法可以扩展到测试现有混凝土结构通过直接测量元素。

确认

这项研究工作是共同支持的科学基金创新研究群体的中国国家自然科学基金(批准号51121005),中国国家自然科学基金(赠款。51208273,51222806),山东省高等教育科技项目计划(批准号J12LG07),在大学新世纪优秀人才计划(批准号ncet - 10 - 0287)。

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